有向无环图与区块链结合的解决方案DAG链介绍

区块链的大规模应用目前面临三重门，包括底层性能无法支持高并发、链与链之间未能互通互联、应用开发门槛太高等。其中底层性能低下可以说是最基本而迫切的问题之一。

有观点认为，传统区块链的块链式结构是阻碍区块链提高并发性的瓶颈。为了解决这个问题，极客们不断寻找更高效的数据块链接形式，提出了有向无环图（Directed Acyclic Graph， DAG）与区块链相结合的解决方案，简称为“DAG链”。今天要介绍的TrustNote就采用了这种数据结构。

比较早构建出DAG公有链的是IOTA和 Byteball，TrustNote则是这两者的基础上做了改进。创始人周政军介绍，TrustNote的特点在于确认交易速度快、支持高并发，原因就是因为采用了DAG这种最新的数据结构。

影响传统区块链性能的因素包括区块大小、生成速度和交易确认速度。周政军表示，不同于传统区块链，DAG链没有区块的概念，所以没有区块容量的限制。项目白皮书介绍，在TrustNote中，交易被视为一种消息，多个消息组合成一个数据块，该数据块称作一个单元（Unit），单元与单元之间相互链接组合成 DAG图。

交易验证方面，新单元可以选择链接到任意一个或多个旧单元，通过新交易验证并引用旧交易完成验证，简称“DAG共识”。这允许用户的账本之间存在临时性的微小差异，短时间内弱化数据块全网一致性，因而不易发生堵塞，可以提高交易并发量。因此，DAG链网络节点规模越大、交易量越大，则交易确认时间越短。

在防止双花（Double Spending）方面，TrustNote使用先在DAG图中找主链，然后参考主链，排序所有其他不在主链上的交易，如果有两笔交易尝试使用同一笔输出，则判定拥有更小主序索引的交易有效。最后相当于会把整个DAG所有交易排出一个线性的总序，变成一个类似于区块链的结构。

显然，DAG链的弊端是，交易频次较低时，旧交易难以得到及时验证。因此，IOTA引入了协调者机制，特定地址发出的交易被全网无条件接受；而 Byteball则让用户选择12名见证人发送公证交易实现交易确认。

TrustNote改进了Byteball的公证人制度，采用双层共识机制，使用基础的DAG共识的同时引入公证共识，也称为TrustME共识。超级节点通过竞争方式获得公证人的权利。TrustME共识与DAG链的增长异步，有利于高吞吐和快速确认。节点提交新单元需要支付费用，子单元和公证节点能获得TTT代币奖励。

如上所述，目前做公链的项目不少，TrustNote最大的特点就是利用DAG数据结构和双层共识机制突破链式结构的瓶颈，提高交易速度。周政军认为，流量上不来，区块链将永远是泡沫，因此在选择合作项目时也会先关注对并发量需求比较大的项目，包括物联网设备租赁、游戏和社交领域。他将区块链的应用层次分成数据防篡改、智能合约自动化执行、数字资产管理三层。TrustNote比较关注资产的Token化，也就是最后一层。

周政军表示，TrustNote的公链还在测试阶段，目前测算每秒支撑的并发量无上限，最慢的确认时间是2-3秒。TrustNote的钱包已经发布，支持通讯功能，安装量超过5万。团队目前正在实现链上代币发行、智能合约系统等功能。

值得注意的是，IOTA技术顾问曾撰文提示，DAG虽然是一种很新颖有潜力的技术，然而基于它的IOTA网络目前在技术上仍处于实验室阶段。基于DAG的TrustNote也仍处于测试阶段，最终商用情况有待观察。

目前，TrustNote团队30多人，其中开发团队20多人。创始人 &基金会主席Jeff Zhou（周政军）是区块链技术和芯片研发从业人员。2013年曾任某数字货币芯片公司CTO，领导开发了世界首款比特币莱特币双挖矿机，曾任某500强集团研发副总裁，负责工业物联网平台的研发，打造出基于Hyperledger Fabric的IoT区块链平台，曾任纳斯达克上市芯片企业中星微电子创业期技术总监。